RSS
پنجمین همایش سالیانه بانوان در فیزیک ایران نهمین کنفرانس فیزیک ریاضی ایران
وبینار ماهانه شاخه فیزیک محاسباتی انجمن کنفرانس فیزیک ایران ۱۴۰۴ گردهمایی سراسری فیزیک ایران ۱۴۰۴ شانزدهمین کنفرانس فیزیک ذرات و میدان‌ها
انجمن @ شبکه‌های اجتماعی
شرح خبر
اخبار علمی و پژوهشی
ناخالصی‌های مفید (۱۳۹۱/۱۰/۲۵)
ناخالصی‌ها را نمی‌توان همیشه نقص‌های ناخواسته دانست که خواص یک ماده جامد را تنزّل می‌دهند؛ بعضی اوقات می‌توان از این ناخالصی‌ها٬ برای پی‌بردن به ویژگی‌های فیزیکیِ ماده نیز استفاده کرد.
به‌عنوان مثال٬ ناخالصی‌های مغناطیسی در ابررساناهای غیرسنتی به فاش شدن مکانیسم جفت‌شدگیِ بین ناخالصی‌ها و ماده میزبان٬ کمک می‌کند. همچنان‌که در مقاله‌ای در فیزیکال ریویو لیترز گزارش شده٬ هوی هو در مرکز اپتیک اتمی و طیف سنجی فوق‌سریع در استرالیا و همکارانش٬ در مورد چگونگی استفاده از ناخالصی‌های مغناطیسی و غیرمغناطیسی جهت توصیف حالتی از ماده که مشاهده‌ی آن در آزمایشگاه بسیار مشکل است٬ یعنی یک ابرشاره توپولوژیک٬ بحث می‌کنند.
ابرشاره‌های توپولوژیکی٬ سیالات کاملاً بدون اصطکاکی از فرمیون‌ها هستند و در چنان حالات کوانتومی قرار دارند که به لحاظ توپولوژیکی٬ از پراکندگی و واهمدوسی در امان می‌مانند. بر اساس این نظریه٬ ابرشاره‌های توپولوژیکی میزبان برانگیختگی‌های معروف به شبه‌ذرات مایورانا خواهند بود که قادر به شکل‌دهی حالات برهم‌نهی کوانتومی قوی بوده و بنابراین برای کاربردهای داده‌پردازی کوانتومی بسیار مورد توجه هستند. گمان می‌رود٬ ابررساناهای مشخص٬ نانوسیم‌ها و عایق‌های توپولوژیکیِ سه‌بعدی میزبان یک ابرشاره توپولوژیکی باشند اما تابحال اثبات قانع‌کننده‌ای برای وجود این حالت ماده در هیچکدام از این سیستم‌ها ممکن نشده است.
نویسندگان این مقاله٬ حالات الکترونیکی نزدیک به یک ناخالصی جاسازی شده در یک ابرشاره‌ی توپولوژیکی را محاسبه کرده‌اند. بر طبق یافته‌های آنان٬ حالت الکترونیکی مقید به یک ناخالصی٬ بدون توجه به نوع ناخالصی یا ابرشاره٬ در طیف شکافته‌شده‌ی دیگری پدیدار خواهد شد. چنین حالت میان‌گافی منجر به مشاهده‌پذیرهای طیف سنجی خواهد شد که ردپای غیرمبهمی را از حالت ابرشاره توپولوژیکی فراهم می‌کنند. به‌علاوه محاسبات آنان نشان می‌دهد که تابع موجِ چنان حالت ناخالصی٬ تقارن فضایی یکسانی به مانند حالت مایورانا دارد و استفاده از ناخالصی‌های کنترل‌شده در ابرشاره‌های توپولوژیکی٬ همانند بیت‌های کوانتومی بنیادی٬ را پیشنهاد می‌دهد.
منبع:
به‌عنوان مثال٬ ناخالصی‌های مغناطیسی در ابررساناهای غیرسنتی به فاش شدن مکانیسم جفت‌شدگیِ بین ناخالصی‌ها و ماده میزبان٬ کمک می‌کند. همچنان‌که در مقاله‌ای در فیزیکال ریویو لیترز گزارش شده٬ هوی هو در مرکز اپتیک اتمی و طیف سنجی فوق‌سریع در استرالیا و همکارانش٬ در مورد چگونگی استفاده از ناخالصی‌های مغناطیسی و غیرمغناطیسی جهت توصیف حالتی از ماده که مشاهده‌ی آن در آزمایشگاه بسیار مشکل است٬ یعنی یک ابرشاره توپولوژیک٬ بحث می‌کنند.
ابرشاره‌های توپولوژیکی٬ سیالات کاملاً بدون اصطکاکی از فرمیون‌ها هستند و در چنان حالات کوانتومی قرار دارند که به لحاظ توپولوژیکی٬ از پراکندگی و واهمدوسی در امان می‌مانند. بر اساس این نظریه٬ ابرشاره‌های توپولوژیکی میزبان برانگیختگی‌های معروف به شبه‌ذرات مایورانا خواهند بود که قادر به شکل‌دهی حالات برهم‌نهی کوانتومی قوی بوده و بنابراین برای کاربردهای داده‌پردازی کوانتومی بسیار مورد توجه هستند. گمان می‌رود٬ ابررساناهای مشخص٬ نانوسیم‌ها و عایق‌های توپولوژیکیِ سه‌بعدی میزبان یک ابرشاره توپولوژیکی باشند اما تابحال اثبات قانع‌کننده‌ای برای وجود این حالت ماده در هیچکدام از این سیستم‌ها ممکن نشده است.
نویسندگان این مقاله٬ حالات الکترونیکی نزدیک به یک ناخالصی جاسازی شده در یک ابرشاره‌ی توپولوژیکی را محاسبه کرده‌اند. بر طبق یافته‌های آنان٬ حالت الکترونیکی مقید به یک ناخالصی٬ بدون توجه به نوع ناخالصی یا ابرشاره٬ در طیف شکافته‌شده‌ی دیگری پدیدار خواهد شد. چنین حالت میان‌گافی منجر به مشاهده‌پذیرهای طیف سنجی خواهد شد که ردپای غیرمبهمی را از حالت ابرشاره توپولوژیکی فراهم می‌کنند. به‌علاوه محاسبات آنان نشان می‌دهد که تابع موجِ چنان حالت ناخالصی٬ تقارن فضایی یکسانی به مانند حالت مایورانا دارد و استفاده از ناخالصی‌های کنترل‌شده در ابرشاره‌های توپولوژیکی٬ همانند بیت‌های کوانتومی بنیادی٬ را پیشنهاد می‌دهد.
منبع:
Useful Impurities
نویسنده خبر: بهنام زینال‌وند فرزین
کد خبر : 821
آمار بازدید: ۳۱۰
آمار بازدید: ۳۱۰
«استفاده از اخبار انجمن فیزیک ایران و انتشار آنها، به شرط
ارجاع دقیق و مناسب به خبرنامه‌ی انجمن بلا مانع است.»
ارجاع دقیق و مناسب به خبرنامه‌ی انجمن بلا مانع است.»
حامیان انجمن فیزیک ایران (به حامیان انجمن بپیوندید)
Server:
Iran (45.82.138.40)
